板式換熱器的清洗結(jié)垢方法

1、板式換熱器的清洗結(jié)垢方法摘要】結(jié)合太原市熱力公司板式換熱器使用過程中的結(jié)垢問題，提出了可行的清洗方法?！娟P(guān)健詞】板式換熱器結(jié)垢清洗引言近年來，板式換熱器以其重量輕、占地面積小、投資低、換熱效率高、組裝靈活、結(jié)垢易于清除等特點(diǎn)，及其在熱網(wǎng)換熱站中所起的作用，越來越受到供熱企業(yè)的重視，并逐漸得到推廣至2002年底，太原市熱力公司一電工程，已建成熱力站100座(其中15座為自建站)，供熱面積達(dá)到820萬平方米，共選用92臺可拆式換熱器和85臺焊接式換熱器。但是由于板式換熱器流通截面積小，因結(jié)垢造成堵塞，致使換熱器傳熱惡化，換熱效率降低，影響著設(shè)備的安全和用戶的正常用熱。因此及時清除板式換熱器受熱面上

2、的水垢，將成為確保供熱系統(tǒng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要課題。1 板式換熱器結(jié)垢堵塞的主要原因及其危害板式換熱器的使用過程中，由于水處理設(shè)備運(yùn)行不當(dāng)，水質(zhì)控制不嚴(yán)，將不符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)水注入換熱器，水中的鈣鎂碳酸鹽遇熱后分解為碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物。這些沉淀物，一部分粘結(jié)在受熱較大的換熱器受熱面上，形成堅硬的水垢另一部分懸浮在循環(huán)水中沉積在流速較低的受熱面上，形成二次水垢。由于水垢的導(dǎo)熱性能極差(其導(dǎo)熱系數(shù)僅為鋼材導(dǎo)熱系數(shù)的1130-1150),因使板式換熱器傳熱惡化，大大降低了傳熱效率，造成熱能的嚴(yán)重浪費(fèi)。據(jù)資料顯示，水垢每增厚1mm熱效率降低8%左右。水垢的存在會堵塞板式換熱器通道，使系統(tǒng)阻

3、力增大，影響設(shè)備的安全和熱力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，1999年，先后有4臺換熱器因內(nèi)部阻力較大形成鼓包，形成大的安全隱患，給供熱單位的聲譽(yù)和供熱事業(yè)的發(fā)展造成負(fù)面影響，因此必須給予高度重視。2板式換熱器的清洗方法目前，太原市熱力公司采用的進(jìn)口板式換熱器為焊接式整體型，無法拆裝采用的國產(chǎn)板式換熱器雖可拆裝，但要將受熱面上的水垢及雜物清理，拆裝的勞動強(qiáng)度較大。投人的人力較多、除垢還不徹底對金屬板片、密封膠條都有損耗，加上緊固螺栓難度較大，極易造成板片變形或損壞，板式換熱器密封膠條所用的502膠價格較高，增加資金投人。從1998年開始，我們經(jīng)過對板式換熱器結(jié)垢的主要原因分析，逐漸摸索出板式換熱器的化學(xué)酸洗除

4、垢法，其優(yōu)點(diǎn)是簡便、經(jīng)濟(jì)、迅速、有效2.1清洗除垢的基本原理(1) 溶解作用：酸溶液容易與鈣鎂碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)，生成易溶化合物，使水垢溶解。(2) 剝離彳用：酸溶液能溶解金屬表面的氧化物，破壞與水垢的結(jié)合，從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離，并脫落下來。(3) 氣掀彳用：酸溶液與鈣鎂碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生大量的二氧化碳。二氧化碳?xì)怏w在溢出過程中，對于難溶或溶解較慢的水垢層，具有一定的掀動力，使水垢從換熱器受熱表面脫落下來。(4) 疏松彳用：對于含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢，由于鈣鎂碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘留的水垢會變得疏松，很容易被流動的酸溶液沖刷下來。2.2 清洗劑的選擇目前

5、，國內(nèi)普遍采用的酸洗劑包括有機(jī)酸和無機(jī)酸兩大類。有機(jī)酸主要有：甲酸、草酸、檸檬酸等。無機(jī)酸主要有：鹽酸、硝酸、氫氟酸等。根據(jù)換熱器結(jié)構(gòu)和工藝、板片材質(zhì)及水垢成分的分析認(rèn)為：(1)換熱器流通面積小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清洗液若產(chǎn)生沉淀不易排放(2)換熱器材質(zhì)為饃欽合金，使用鹽酸作為清洗液，容易對板片產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕，縮短換熱器的使用壽命(3)水垢的主要成分為鈣鎂碳酸鹽和鐵的氧化物。通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，選擇甲酸這種有機(jī)酸作為清洗劑效果最佳。甲酸與水垢反應(yīng)后生成易于排放的絡(luò)合物溶液，若在甲酸清洗液中再加人緩沖劑和表面活性劑，可有較好的清洗效果，并可最大限度減少清洗液對板片的腐蝕。經(jīng)過對水垢樣本的化學(xué)試驗表明，甲酸

6、能夠有效清除水垢通過酸液浸泡試驗(浸泡時間為120分鐘左右)，發(fā)現(xiàn)甲酸對換熱器板片腐蝕較小。2.3 清洗的工藝要求其工藝要求為：(1)酸洗溫度：提高酸洗溫度有利于提高除垢效果，但溫度過高會加劇酸洗液對換熱器板片的腐蝕，通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，酸洗溫度控制在60c為宜。(2)酸洗液濃度：根據(jù)反復(fù)試驗，酸洗液按甲酸81%水17%緩沖劑1.2%,表面活性劑0.8%的濃度配制，清洗效果較佳。(3)酸洗方式及時間：酸洗方式以靜態(tài)浸泡和動態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方式進(jìn)行。酸洗時間為先靜態(tài)浸泡2小時，然后動態(tài)循環(huán)34小時。在酸洗過程中應(yīng)經(jīng)常取樣化驗酸洗濃度，當(dāng)相鄰兩次化驗濃度差值低于0.2%時，即可認(rèn)為酸洗反應(yīng)結(jié)束。由于酸

7、洗結(jié)束后，板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分溶解脫落，暴露出嶄新的金屬，極易腐蝕，因此在酸洗后，對換熱器板片進(jìn)行鈍化處理。2.4清洗的具體步驟利用一定壓力的水對換熱器進(jìn)行連續(xù)的開式?jīng)_洗，盡可能將換熱器內(nèi)的泥垢等雜質(zhì)沖洗干凈，既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。將清洗液(按工藝要求配制好的酸溶液)倒人清洗設(shè)備，然后再注人換熱器中。將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2小時，然后連續(xù)動態(tài)循環(huán)3一4小時，其間每隔半個小時，進(jìn)行正反交替清洗。(4)酸洗結(jié)束后，若酸溶液PH值大于2,清洗液可以重復(fù)使用否則，應(yīng)將清洗液稀釋中和后排放。把NaOH,Na3P04軟化水按一定比例配制好，利用動態(tài)循環(huán)的方式對

8、換熱器進(jìn)行堿洗，以中和殘留的酸液，使換熱器板片不再繼續(xù)腐蝕。用微堿性溶液對換熱器內(nèi)殘留的酸性清洗液充分中和后，然后用清潔的軟化水反復(fù)清洗半個小時，將換熱器內(nèi)的殘渣徹底沖洗干凈。清洗過程應(yīng)做好記錄，以便比較清洗前后的效果。清洗后要對板式換熱器一次側(cè)和二次側(cè)按規(guī)范進(jìn)行打壓試驗，合格后換熱器才能并網(wǎng)。防止板式換熱器結(jié)垢的主要措施在日常運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)。運(yùn)行人員必須對系統(tǒng)的循環(huán)水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗，水質(zhì)合格后才能注人熱力系統(tǒng)。中心化驗室應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督，不定期抽查，以保證人網(wǎng)水質(zhì)合格。換熱器投運(yùn)前，應(yīng)與系統(tǒng)分離，待冷循環(huán)一段時間后，將除污器和濾網(wǎng)中的雜質(zhì)徹底清除干凈，再并網(wǎng)運(yùn)行，并且要對除污器進(jìn)行不定期的清理排